Интерференция оптических спекл-полей: Закономерности, методы исследований и применения тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.05 ВАК РФ

На ппавах рукописи

РЯБУХО Владимир Петрович

ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ ОПТИЧЕСКИХ ОПЕКЛ-ПОЛЕЙ: 5 VKOHOMEPHOCTO. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Л ПРИМЕНЕНИЯ

01.04.05 - оптика

Автореферат диссертации :д соискаши; ученой степени доктора физихо-матсмапгчесхих наук

:лрлгсв та

Работа выполнена в Саратовском Государственном Университете им. Н.Г.Чфнышевского п Саратовском филиале Института Машиноведения им. А.А.Благоиравова Российской Академии Наук *

Научный консультант: . доктор физико-математических наук,

" профессор Кшшенко И.С.

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук.

. профессор Компанец И.Н. доктор физико-математических наук, профессор Локшин Г.Р. доктор физико-математических наук, профессор Названов В.Ф.

Ведущая организация - Всероссийский цаучно-исследовательсгаш институт оптико-физических изменении

Защита состоится 21 марта 1996 г. в 15 часов 30 мин. на заседании диссертационного совета . Д 063. 74. 01 при Саратовском государственном университете им. Н.Г.Чернышевского по адресу: 410026, Саратов, Астраханская, 83.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Саратовского государственного университета.

Автореферат разослан ^

. 1996 года

Ученый секретарь диссертационного совета, ,

кандидат физико-математических наук, доцент Аникин В. М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

В последние голы в оптике предметом активных исследовании стали когерентные полны со сложной хчшбпг. дно-фазовон структурой случайного характера, именуемые спекл-модулзгровакными волнами или спскл-полями. Форм1груются такие волны при когерентном освешещга случайно неоднородных объектов н пыполняют исключительно важнмо роль носителя н преобразователя ннформашт в современной прикладной оптике, н таких ее разделах как голография н голографическая интерферометрия, оп-ттса спеклов. включая дзутжепозишюнную спекл-фотографню и корреляционную спекд-пнтерферочетризо. лазерная интерферометрия и доплеровская анемометрия, зо-локонно-оппгческая интерферометрия и др. Выделение этих волн в особый класс обусловлено не только их широким распространением в прикладных исследованиях. но и своеобразием пх физических свойств. Наибольшим интерес вызывает твленне интерференции с::екл-модулзгрока:гных волн, поскольку оно лежит в основе целого ряда полых методов и средст?, оптической обработки информзшт, формирования изображений. зькскотстых измерений. диагностики и конгооля. Спекл-моду.ищия золи иас-оежным образом сказывается на параметрах формируемых интерференционных кзр-пш. изобрхкенин и выходных сигналов оппгчесхнх систем, определяя физические особенности, функциональные возможности, точность а пределы применимости методов прикладной оптики. Исследования шгтерферешпш спекл-модулпрованных; золи проводились з основном прнмешгтельно к практическим задачам голографичесхой и. спекл-интерферочетрин в ра?а:ах характерных особенностей этих методов и средств их реализации. Одна::о ряд важных зсягросов оставались открытыми. В перзую очередь к там относятся: влияние пространственного смешения объектною поля и ггрострсл-стенной фильтрации зтого поля при форм1!роЕллш1 голографичеоснх шггерферо-грамм. закономерностл ра'лтредгдения впдностн полос в области их локализации: формирование полос в дьухжсиознцнснной. спгкл-фсгограф:ш, их локализовалтый характер ч родь прострадсггегаой фильтратам в этом методе: алнлкие спекл-чолулятпш опорного лучка и чуеттпттол когерентности восстанавливающего пучка з голографн'к-ссэй ¿пгтегфе-рочетт;!!! и спекл-фотогпг'-рня, а тгзгке спехд-модуляшш оспе-д.иошсго объект ¡¡хг.т;е;1Я1 Не достаточно "пучгннымн были: процесс форшгро-аання г'нтерферсишк-ч'ных сигналов з слскл-пнтс-рфгрометрах с пеполз. ¡опишем тслас-сичеаотх схем и прншшпы построения оптических схем таких интерферометров: связь хонтрзста полос ннтерферешит частично развитых снехз-полеп со статистическими параметрами объекта. Вместе с этим не были проведены обобщающие исследования

явления шттерферекшт спекл-подсц. направленные на разработку теоретшсо-экспериментальных основ этого явления. Между тем, актуальность таких исследовашш обусловлена широким распространится этого явления в разнообразных методах современной прикладной оптики а также физическими отличиями сто проявления по отношеншо к интерференции частично когерентных волн протяженных тепловых источников свста. Поэтому исследование гаггерферешнш спекл-модулированных во.1!!! может рассматриваться в качестве самостоятельного раздела современной физической оптики, а разработка теоретических и экспериментальных основ этою явления составляет! актуальную и фундаментальную научную проблему, решение которой способствует раззнтшо физических основ целого класса новых методов пршелглнон оптики.

• Цель иастоещсй диссертационной работы заключалась в проведении обстоятельного исследования явления шггерференшш спекл-полеи. направленного на развитие теоретических н экспериментальных основ этого явления и разработку базпрузопшхек на нем новых методов ц средств лазерных измерений

В рамках вышеобозначенвоп пели проводились исследования:

- процессов формирования интерференционных картин в голографической интерферометрии, спскл-фотографии и классической ннтерфероиетрш! с позишш шггерференшш идентичных спааыюлей,

-рожи просгрзлствашой фгаьтрашш в процессах форнировашга полос в голографической интерферометрия н спси'.'-фотографии ц ее влияния ва параметры получаемых интерферограмм;

- физические аналогий в интерференционных взаимодействиях взаимно когерентных спскл-модушгропаниых волн н в шггерференшш частично когерентных волк протяженных тепловых источников света;

- интерференшш частично развитых спекл-полсй. несущих информацию о статистических. параметрах случайно неоднородных объектов;

- особенностей формирования интерференционных картин в голографической шггер-ферометрш! и спскл-фотографин с протяженными когерентными или частично когерентным» опорным, восстанавливающим пли освещающим объект источниками света.

- интерференции спскл-нодулировашалх воли в поле дифракции пространственно-модудированного лазерного пучка на случайном фазовом экране;

- процессов формирования анналов спекл-интерферометров малых перемещений и статистических свойств этих сигналов.

В последние годы работа выпо31!ялась в рамках. Н11Р по Российским межвузовским программам: "Университеты России" ("фундамагталыиде исследования по физн-

О

кО: "Фундаментальные проблемы современной физической оптики и се применений",

"Лазеры в народном хозяйстве к научных исследованиях", "Фундаментальные исследо-

о

ваши в области приборостроения". а также по научиым программам фундаментальных исследований РАН "Повыше1П1с надежности систем", "Мащнна-человек-среда", "Машиностроение н технология"

Научняа^овк-ша раогтл

1. Впервые систематически изложена теория интерференции спекл-полеи, формирования сигнала спехл-нятсрферометра перемещений с гауссовым и спехл-модулнро-ванным опорными п> чками и установлена зависимость контраста полос интерференции частично развитых спосх-полей от статистических параметров случайного фазового объекта. Впервые сделаны оценки статистических параметров выходного сигнала спекл-шггерферометра перемещении с учетом поперечных размеров спеклов и теоретически обоснована целесообразность фокусировки лазерного пучка на поверхность объекта при многоспекловом режиме регистрации; предложены новые схемы спекл-шггерферомехрон конфокального и дифференциального тшхов.

2. Обнаружены эффекты осцилляции вндности, обращения контраста и ветвления полос средней интенсивности, эффект амплитудно-фазовой модуляции сигнала спекл-ннтерферометра я способ пространственной фплырашш ххя его устранения.

3. Для двухэкснозшшочнон спехл-фотографии впервые установлены закономерности формирования пространственно локализованных интерференционных полос средней интенсивности ц определены аналопш в процессах формирования полос По отношению к метод}' голографнчеогой интерферометрии; показано равенство чувстЕНтель-ностей этих методов при соответствующем выборе плоскости регистрации объектного поля. Предло-кен позьш метод ешэа-фотографш! с объемней регистрацией объектной спсет-структуры.

4. На осно.че пространсгагокой филътзагаш объектного поля в гологряфпчепгой :пттерферометрии предложен поеый четод вычнтаютя юображений и установлена яо-чаа г.озможноегь разделешга вкладов рахтнчпых типов возмукеши объектного ноля в ¡гнтерферогра_ччу при соответствзтсшеч выборе области физьтрашш.

5. Соняружед эффект декеррелншт восстановленного спекл-поля в голограбш! с пространствеяно-мсдугпгровашюн оперной волной; впервые установлена зависимость видносги янтерферешгнонных полос з голографии сфокусированных изображении и спекл-фотографии от стел сил когерентности восстанавливающего излучения; предложен новый способ измерения предельно малых радиусов пространственной когерентности с использованием двухэкспозиаионкых спекяограмы и голограмм сдвига.

6. Обнаружены эффекты корреляции и впервые установлены закономерности интерференции спекл-полей форм1ф\тощихся в поле дифршлши пространсгвеши>-модулированного лазерного пучка из случайном фазовом объекте: разработаны <рп-зпческне основы нового метода диагностики рассеивающих объектов с использованием лазерного пучка г пространственно-временной модуляцией

Практическая значимость работы

Результаты проведенных исследований составляют физически: основы широкого класса оггтнчеоснх методов и средств измерения л обработки информации. базирующихся на явлении интерференции спекл-медулированных волн

Результаты исследований интерференции дйЖНХЫЯША. спла-полей. процессов формирования сигнала спекл-ингсрферометров с гауссовым и спскл-медулироваииым опорными пучками, результаты оценки статистических свойств сигнала составляют основы для разработки практических схем сиекл-интерферометров перемещений. Б работе такие схемы испо.тьзованы для измерения вибрации объектов и температурные смещений электродов электронных пушек ЭВП: разработаны способ и установка ш-мерения юлнншы прозрачных покрытии. нанесенных на шероховатую поверхность разработан способ измерения статистических параметров движущихся оптически неоднородных объектов но контрасту полос интерференции неидентичныч сиекл-гюлен.

Результаты исследований интерференции идентичных спекл-полей. эффекты локализации н осцилляции вцдности полос расширяют представления о практических возможностях голо1рафнческон интерферометрии н позволяют извлекать дополнительную измерительную информацию, а для классических схем шперферометров определяют условия построения шггерферометров со спскл-ыодулированным освещающие нзлучеш!еы.

Развитая в работе теория формирования интерференционных целое в спекл-фопирафии1! установленные аналогии с процессами формтюсання полос в гологра-фическои интерферометрии позволяют проводить корректное сравменис метрологических возможностей этих методов. В работе установлена одинаковая чувствительность методов при соответствующем выборе плоскости регистр алии объектного поля и предложен способ измерения продольных смещении объекта с голограф1гческой чуъ-ствигельносгыо путем объемной записи объектной спскл-структуры.

Разработанные приншшы пространственной фильтрации в голографичсскон интерферометрии позволяют раздоить измерительную информацию о различных визах возмущения объектного поля, что может быть использовано при анализе сложных смещений объекта. Этот способ использован в работе при шггерпрсташш голографи-

ческпх .интерферограмм температурных леформашш электродов ЭВГ1 и при разработке способа измерения температурного коэффициента расширения тел; метод вычита-ш1я голографических изображений использован для выявления изменений микрорельефа шероховатой поверхности.

Результаты исследовании дифракции пространственно-модулированного лазерного пучка на случайном фазовом экране и интерференции частично развитых спекл-лолел '.оставляют физические основы для разработки нового класса лазерных систем контроля статистических параметров рассеивающих объектов, использующих зондирующий лазерный н\чок с прострзнстйенно-эременнон модуляцией, и закладывают, основы нового направления а лазерных измерениях - лазерной интерферометрии случайно неоднородных объектов.

Основные ре-я льтзти н положения, выиосимм? на защиту

1. Систематшкское ихюжекие теоршг интерференции развитых и частично развитых (неидештганых и идентичных) одекл-мрдулнрозанных воли с учетом корреляционных свойств спекл-полей, де-герминировзнных пространственных фазовых распределений и разрешающей способности фотопрнемника. • .

2. Результаты экспериментов цо шггсрференшш спсет-подей п та интерпретация, впервые демонстрирутоотш эффекты осшпляпин аидностн и ветвления полос средней интенсивности: зависимость йпднистя полос интерферограмм от статистических параметров сл_уча1<ного фазового объекта; эффект вычггтания изображении при пространственной фильтрации; эффект декорреляшш восстановленного поля в голографии с пространственно-модулированной опорной водной; влияние пространственной и временной когерентности восстанавливающего излучения на . видность л протяженность области локализации полос в голографической интерферометрии и спекл-фотографпи: влияние пространственной фильтрация на форму и параметры голографических ин-терферо1рамч; амплитудно-фазовую модуляцию сигнала спекя-иптерферометра и возможность ее исключения способом пространственней фильтрации; равенство чувстви-тедьностей методов голографической интерферометрии и спекл-фотографии.

3. Теоретические и эксперименталыпле результаты псследивянни пропессоз про-странствегагои фильтрации з голо графической интерферометрии а спекл-фотограф1ш. Пространственная фпльтраши супериозшаониого объемного поля в голографи-' ческой интерферометрии и спекл-фотографии преобразует корреляционные параметры интерферирующих полей и, как следствие, в совокупности со взаимным сдзигом спекл-полей определяет область локализации интерференционных полос средней интенсивности, характер распределения их яшшости а области локализации, а также ока-

&

зывает влияние на параметры наблюдаемых полос. Статистическая совокупность импульсных откликов оптической системы составляет тонкую амплитудно-фазовую структуру спекл-полк. которая проявляется в эффектах осииллящш и обращения контраста полос средней интенсивности при интерференции взаимно смешенных спекл-полей и служит наглядным образом для объяснения этих зффилог. При проведении пространственной фильтрации в области локализации интерференционных полос, обусловленных влиянием возмущения объектного поля или совокупности возмущений, на выходе системы пространственной фильтрации формируется шггерферограмма свободная oí вклада этих возмушеишУ

4. Теория формирования полос средней интенсивности в днухэкспозишюшюп спекл-фотографни. согласно которой полосы формируются в результате интерференции взаимно смещенных идентичных спекл-полеи и имеют локализованный характер. Одинаковая чувствительность методов спекл-фотографни и юлоп'афичгскон интгр-фаюметрип обеспечивается соответствующим выбором области регистрации и пространственной фильтрации объектного поля.

5. Закономерности влияния параметров излучения протяженных опорного, восстанавливающего и освещающего объект источников света на параметры шггерферо-грамм, получаемых методами голографичсског. интерферометрии и спекл-фоюграфип. Ъ голографии с пропранствсшю-модуяфовшиюн опорной полно!-! имеет место эффект декорре-тяцин восстановленного поля. вызывающий падите контраста полос т.

' ■ голографической интерферометрии реального времени и двух экспоищий. Пространственная и временная когерентность восстанавливающего п-'чк:. снега проявлялся в протяженности области локализации полос в голографической шпepфq>oмeтplш сфокусированного изображения и спекл-фотографии сдвига, при условии, когда наолю-дасмая оптическая система н? ШЙЕ'Щает область пространственно;; когерентности восстанавливающего поля. В противном случае область локализации полос определяется размерами и формой апертуры наблюдательной системы.

6.-Решите задачи дифракиии пространственно-модулированною лазерного пучка на случайном фазовом ч;фане. При освещении случайного фазового экрана лазерным пучком с пространственной модуляшшЧ в виде регулярных интерференционны? полос изменение контраста полос средней интенсивности, формируют ?\ся в рассеянном излучении, обусловлено нарастающим в продольном направлении взаимным сдвш ом и сопутствующей декорреляпиеи интерферирующих идентичных спекл-полеи: xapairrep изменение контраста полос определяется статистическими параметрами эк-

рана, периодом полос модуляции, влиянием расходимости и размером апертуры освещающего лучка.

Личный_тс1ад amo» я

Ряд задач настоящей диссертационной работы выполнен при научном консультировании или непосредственном творческом участит» профессора И.С Клименко. Инициатором постановки задачи установления аналогий з интерференции епекл-полей и интерференции частично когерентного снега был профессор Г.В.СкрошаШ. Задачи исследования температурных деформаций поставлены к.т.н. В.Б.Рабкииым. Исследования бномедитшских диагностических возможностей спскл-пнтерферо-четров выполнены ггр»г научном консультировании профессора В.В.Тучняа.

Инициатором постановки и основным нспо.пштелем большинства исследовании, выполненных з рачка-; диссертации, является автор работы, ряд экспериментальных и теоретических работ выполнен автором при творческом участии Б.В.Федулеева, С.Н.Малова. Б.Б.Горбатенко. Т.В.Кривко, П.Р.СатаеЕа, С.С.Ульянова, Ю.А.Лветися-на, Д.Л.Знмнякоиа, с сомощью асгагрантов и сотрудников Л.Е.Гриневича, В.Л.Хомутов а, А.Л.Чаусского, П.Ф.Терешъевой, работающих яед его научным руководством. Автор выражает благодарность и признательность всем упомянутым выше лппам.

Лп\мн'ация раоогы

Результаты работа представлялись на:

• Всесоюзных школах по голографии и когерентной оптике: XII (Пассанаури. 19801; XIII (Сочи. 1981); XIV (Долгопрудный. 1982); XV (Минск. 1983); XVI (Куйбышев, 1935); XIX (Гродао. Í*J881: XX (Черновцы. ¡"S9>: XXI (Тольятти УЖУ XXII (Пересяаяль-1алесский. 1991); ХХШ (Долгопрудный. 1994).

• Всесоюзных конференциях по голография; (V (Ереван. 1982); VÍPia-a, 1985).

» Иаучзо-тгаягтсосом семипал« проф.Ю. И. Островского по голографнчессон интерферометрии при ЛДНТП (Ленинград. ¡984),

• Hav4Ho-Texini4ecKOM -емщгаре "Диагностические применения лазеров и волоконной оптики." (Волгоград, 1'189).

• Всесоюзной н.-т. кенф. "Оптические. рлднояо vom,¡с н тепловые методы г г средства,-нсразру.азюиего контроля качества промышленной продукции.4 (Саратов. 1991).

» Семннаре-г.ыставке "Лазерьг и современное iтхборосгроешк" (С-Петероург, 1991).

• На меяиународных конференциях SPIE:

- "I.aser Micrciechnoiogy and Diagnosncs of Snnaces" ("Украина. Черновцы. ¡991).

- "Laser imerteromerry [V; Computer-iSideU Int&isroraeuy" (USA. San-Diego, 1992).

- "Biomedical Optics'92" "Holography, Interferometrv and Optical Pattern Recognition m Biomedirir.e II" (USA. Los-Angeles. 1992)

- "Holography^Correlation Optics" (Черновцы. 1993. 1995).

- "Optical Tools for Manufacturing and Advanced Automation", "Industrial Ornuv.! >>epsuv and Metrology: Applications and Integration" (USA. Boston. 1993).

- "Inlerferometry Techniques and Analysis" (USA. San-Diego. 1993. 1995).

• Межд. конф. "Education in Optics".. (С-Пстер&ург. 1991, l'SA. San-Diego. 1995).

• 15-й Межд. конф. no когер. н нелнн. оптшее (С-Петербург. 19?5'i

• Научных семинарах Саратовского Политехнического инстит\-га. Саратовского Госу1шверситета и Саратовского филиала Института Машиноведения РАН.

Публикации. По теме диссертации опуб.*шковзно 80 работ. Список основных публикаций приведен к конце- автореферата.

Структуца и объем диссертации. Днссертрцик coctoíct из Введении. 7 щав и Заключе- • ¡шя. Работа включает 247 стр. текста 1!9 риемшог. и 419 наименований цитируемых источников, из которых SO - публикации автера диссертации.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во ВВЕДЕНИИ обоснована актуальность темы, определена цель работы. изложены новизна, практическая значимость, основные результаты и положения, выносимые на защиту, личный вклад автора и краткое содержите диссертации.

Глава 1. СПККЛ-ПОЛЯII ИХ КОРРЕЛЯЦИОННЫЕ СВОЙСТВА Рассмотрены коррелядиотиле свойства спасл-полей,.Ьбразую11шхся при дцфрак-шш когерентного света на объектах. удовлетворяющих модели "случайный фазовый экран (СФЭ)". Проанализирован переход от СФЭ с конечным радиусом корредяшш граничного поля pi к случаю ¿¡-коррелированного рассеивателя. В приближении дифракции Френеля представлен вывод, выражений для поперечной и продольной функций корреляции ноля & свободном пространстве и пространстве изображений'. Рассмотрена эволюция радиуса керреэдшш поля при удалении от СФЭ. Установлено, что для развитых спекл-полей плотность вероятности разности фаз в двух точках поля имеет неравномерный характер с цацболее верозтныхш значеннями 0 и л рад [48,51,64]. Выражения для корредяииошшх фушоош сяскл-полек используются в работе при нс-следовшши интерференции идентичных частично и полностью развитых спекл-полей.

Глава 2. ННТЕР'ОЬЛ'ЕШШЯ НЕКОРРЕЛИРОВАННЫХ (НШДЕНТИ'ШЬШ СНЕКЛ-ПО.Ш! ;;0,24-2й.х9,37,-II).-«,46,49.50,56,57,61.63.65,68,701 Рассматриваются спекл-поля. образующиеся при рассеянии лазерного излучения различными оптически неоднородными объектами. Выделяются частично развитые и полностью развитые спекл-поля. Суперпозиция таких нолей рассматривается в скалярном прг.о.шжении ¿три условии их взаимной когерентности, т.е. 1грслполагаегся. что осзсиииоииш лазерный пучок полностью пространственно когерентен, л временные задержки волн. возникающие при их суиерио ш:шн, сущесп-елно меньше времени когерентности. В рамках них предположении развита юорня интерференции некорре-.шровалных аи-кл-полен,;. чигызаюшая пространственную разрешающую способность фотоприемшпез, с помощью которого ведется наблюдение [61]. Выделяются два концептуально важных случая - фотоприемшаг разрешает и не разрешает спекл-структуру результирующего поля. Показано, что в проявлении интерференции света з гаи глу-мях наблюдаются существенные различия. Установлено Е.т.шшс детерминированных лростраиствеппых фазовых р л с i гр с д с л е н ш i в спекя-полях, определяющих согласованность полей, на результат их интерференции. Ясли разность гтх распределений _VF(r) - быстроменяющаяся функция. так что а пределах облает корреляций она меняется более чем ua X рал, :с в спеклах. появляются ютерферлишонные полосы, измените положм'чя которых при смещении объекта может быть использовано в щмери-тельных нелях [20,24-26J",37.43.50,57.63!, з том числе л з корреляционных измерениях. Нслп парнашш ЛЧ^г) меньше Т. в преде,ых спеклов, та имеет место интерференционное перераспределен;;;: знерпш света мсгслу спеклаии и интерференционные полосы «е наблюдаются. О.чгшение объекта в этом случае, вызывает периодические де-коррелягаюнные изменения результирующей спекл-сгруктуры.

í'.c.n! фотсприе-лпа; ле разрешает с.чекл-структуру, то он оказывает гч-реднякипее зозле::сгвис. сглазкппагс'.г.ее эту структуру и для развитых спекл-полен сказывается ье-позмо:кпым чабдщдение лелос средней ¡штснсшшости с периодом как оолыце. так и меньше оазмеоов еиеклов. Осреднение можно зынолшпъ или чо реализации уезудь-"!ipv;oitieio доля (по ияошади), xuf но ансамблю рехчпа.'пш спекл-полеи. Для .»»-;л';,и:ею случач проанализированы гяплечпн е интерференционным Бзаимолачтвисм частично когерентных световых полей тепловых источников света [61],

,1ля чт'гофкреншш частично развитых сиекл-полсй характеризующихся ненулевым среллнм нолем показана возможность формирования иелокалюованних полос .-релпеп литенснгшостп с периодом как большим, так н меньшим размеров шеклов и

контрастом, определяемым статистическими параметрами ооьекта и положением оолас-ти наблюдения тпсрферпщнн [65.68]. К чагтностп дла граничною поля и ближней области дифракции. где остаются неизменными корретяьконные характеристики полв (2<1о), ко1гграст полос средней интенсивности определяется соотношением

мые фазовыми неоднородиостями объектов, удовлетБоряюшн: модели СС>э С узале-нием от объекта в дальнюю зону контраст полос >всличнпастеч в завнешоетн от ради уса корреляции 1с. неоднородностен. апертуры освещающего пучка и его расходимости Экспериментальные результаты интерф-ереицш: двух частично развитых спил-палей и интерференции спекз-поля с гладкой опорной волной подтверждают теоретические положения. Рассмотрены возмо;кностн контроля параметров случайных фазовых ооъжто£ по контрасту шперференционных полос средней интенсивности ; 65.65]

Для развитых спекл-полей нсследоьан процесс формирования погнала спекл-шггерферомира с гауссовым или спекл-мо.т :шрова.шп.1м опорными пучками [20.4!.49. 50,57]. Получено уравнешк- интерференции для ли-нала спскл-шперферометрг при мно-тоспскловом режиме регистрации. Показано, тго снекз-мод\лнровзиный опорный гг- -чок енптезирует новую эффективную апертуру фотонриемннка. изменяющуюся при смене реализации опорного поля. Такая сложная апертура фотоприемшгка проявляется, в частности, в амплитудно-фазовой модуляции выходного сигнала сиекл-шггерферомстра вибраций, обусловленной динамикой спекл-стр>кгуры объектного поля ¡40 4!.5"] епа паразитная модуляция может быть исключена путем пространственной фильтрации результирующего интерференционного поля с помощью блокирующего непрозрачного экрана вследствие исключения влияния домишгрующего конгломерата спл-лов.

Исследованы статистические свойства сигнала спекл-шгтерферометра с га>ссовым .! си скл - м о ду л( ф о в а) п I ы м опорными пучками [40.57,70]. При использовании спал-модулированного опорного пучка плотность вероятности амплитуды сигнала и0! для односпеклового режима решетрашш несколько отличается от распределения Релея при гладком детермншфованном опорном пучке (рнс.1) и описывается функцией вша

П)

где и О^-т - дисперсии флукту ашш фазы граничных полей одр лзначно определяс

(2)

обоснована целесообразность фоку агровки лазерного п; чка на исследуемую рассеивающую поверхность ха увеличения а среднем амплитуды сигнала. Полечены соотношения. показывающие увеличение средней амп;пггуды <й(;Ч> сигнала с увеличением

аперт-.ры фоюпрнемника н размеров спеклов с. при многоспекловом режиме регистрации. Для тауссова опорного пучка мощностью Р0 эффективная апертура фотоприемника определяется аиертрой пучка и < > - С . (Ро <Г>1

Макснмальная лчгилпу да С1ггнала спекл-щгтерферометра достигается при согллсо-8шиш интерферирующих полей по ДетермшигооБашилм фазовым распределенном на алергуре фогопрнемшгка -0]. Анализ базовых схем сиекл-интерферометров конфокального пша с согласованными полями при гауссовом и спекл-моду.игрованном опорными пучками показал, что ххя гауссового пучка эффективная апертура ф1Л оприемни-ка ограничивается апертурой этого пучка и почти не превышает поперечных размеров спеклов. Иными слова-

3-» - " >

\ \

\ \

; Л' I 1

о 1.6 1./а ;

:ким регистрации. Переход в мно-

„ госпЬстовьш резким сопровождается

Рнс. 1. !1лоп!осш вероятности амплитуды

выходного сигнала сцекл-гаггрферометра со уменьшением амплитуды сигнала

спгкл-мо.гчшрованным <1) и га\ссосым (2) _

1 - вследствие рассогласования полей.

опорными пучками.

Цсполъзование спскл-

чодулнроизмною опорного пучка позволяет проводить ад.ипанкю шггерферометра по максачуч'. амплитуды сигнала путем смены реализаций опорного спекл-иоля, что важно для реск-ния ряда практических задач '56,57.70]. В схемах днффереш-шальных спекл-шггерферомсгрон продольных и поперечных -межпий, в которых и опорпое и ооъект-:;ое поля имеют спеул-моду шровакпын характер. определены условия со! .тасования шперс'гглгоуюплк с.чек.г-полей на апертуре фотонрпемшакз [29,70|. Покиано, что спекл-шперосрометры кенбо! альиого и дифференциального гшюп отлнчаю1Ся самонастройкой л пе требуют прецизионных юсшровок - необходимо го;а.ко •чзпчеемть дсслсдуем;к» и исходную поверхности с перетяжуамн гауссовых а'.'ч.^св. Гзссмагривает-ея использование разработанных схем гнскл-интерфсромстр^и для ¡шлгнмя ирактиче-•13« задач ;пмгт>ггС1я ге.чпературных с.ческшш электродов )ВП ¡70,25.16 6Л. <>иб<'н-

ности интерференинонного взаимодействия гладкого и спекл-модулировашюго пучков положены в основу метод!пси и установки контроля толщины прозрачных покрытий, нанесенных на шероховатую поверхность.

Глава 3. ИНТЕРФЕРЕНЧИЯ ИДЕНТИЧНЫХ (КОРРЕЛИРОВАННЫХ)

СПЕКЛ-ПОЛЕЙ |10,13,15,16,30,34,39,45,54,61,65]

Установлены закономерности интерференционного взаимодействия идентичных спекл-полей, осуществляемого ка1." традиционными ; о л огр а ф и ч с а :и м [ г так и классическими средствами, определены условия формнрова;шя полос средней интенсивности и зависимость их ко!праста от взаимного сдвига и корреляционных свойств полей. Решена задача о локализации полос средней ннтеисигности и о пространственном распределении их видиости при суштшогшшш епгит-полсй в классических интерферометрах. в случаях когда период полос Л больше и меньше размеров спсклос с_ [6!]. Классические схемы интерферометров позволил:) простым и наглядным образом проанализировать аналопш Б ннтерференшш коррелированных спеип-полсй и интерференшт частично когерентных световых вопи протяженных источников света. Показана идентичность эффектов локализации ишерферошпопных полос, что позволяет распространить нь случат! интерференции частично когерентных волн анализ, применяемый 1фи шперференшш идентичных спекл-позей, учитывающий взаимное смещение интерферирующих полей. Физические основы этих аналогий 6аз1фуются на пргдетавлешш теплового нзлу-чения в виде непрерывной иоследог.атсльности (ансамбля) реализашш спезсл-полей, ' каждая из которых существует в течение времени когерентности излучения. При этом объем пространственной когерентности теплового излучения ассоциируется с шщипи-дуальным спеклом, кат: элементарным амплитудно-фазовым объемным образованием поля. Поэтому при шггерференхщи теплового излучения протяженных источников необходимо учитывать взаимный сдвиг полей как по отношению к поперечному, так и продольному радиусу пространственной когерентности ноля, что обычно игнорируется при определении условий интерференции света и заменяется ограничениями, накладываемыми на временную когерентность, справедливыми только гфи превышении радиуса продольной пространственной когераггиостп над длиной временной когерентности.

Фундаментальная роль фотоириемника в шперференшш света, отмечаемая в классических работах по когерентности, при шперференшш спекл-полей проявляется, в частности, в осреднении спекл-структуры, что позволяет связать контраст полос средам!

интенсивности < [('./.)> с коэффициентом корреляции комплексной амплитуды спекл-поля ц/ЛСЛг!.

<НС,г)> = 2<10(Сг2)>|1 + :ц(^^'^)|со5(Р + ЛТ(С)+<р(Д2)]| . (3)

В настоящей работе положение о роли разрешающей способности фотоприемника при суперпозиции ялнттных спекл-полсн получило дальнейшее развитие [¡О, 13,13.30.6!.65]. Показано, что структура интерференционной картины, наблюдаемой при суперпозиции коррелированных или частично корре.агрованнмх идентичных спекл-полей а случаях, когда период полос меньше илн бо.тьше размеров спеклов, существенным образом зависит от нространсгоенного разрешения фотоприемника. Ясли и взаимный сдвиг полей гавен нулю. ЛС~0. Лг-О. то внутри сиеклоп наблюдаются сфа-зировшшые полосы, модулированные случ.и'шым образом по амплитуде. При -\>с1 и полной корреляции интерферирующих снекл-полей результирующая сяекл-структура имеет лзпб^.гьшее значение дисперсии пространственных флуктуации интенсивности СТ)-п максимумах - светлых полосах, и минимальную дисперсию интенсивности - в минимумах. темных полосах:

! Г - 2л ¡1

ст, = 2с5.п П + соэ) ЛЧ/(С.г) + ^-23г||-. (4)

I А - J^

Интерференционные полосы представляют собой регулярно изменяющиеся з пространстве значения флуктуации пит елейности. Для динамических спекл-полен наблю-дгю'.ея регулярные изменения в пространстве временных флуктуации интенсивности. Прашмая вс здшмание а.чз.71>пп; с образованием ингс.рферешгионных полос при супео-позигаш частично когерентного излучения, можно предположить, что а этом случае в полосах имеет место флуктуации мгновенной интенсивности, минимум которых приходится на темную полосу.

Прч ¡шгерферешшн частично рал-тпых спекл-полен формируются и-л.'кчлнзован-.¡ыс налоем среднел чэтенснр.'.юстн. Другое гх-ное от:пг:нс от .штсрфсриишм развитых еискл-аолей заключается 8 :азиси:.:оети коп грает л. полос ог стагилипиких параметров ооъдгта. 3 окрестностях граничит о '.юля контраст определяется дисперсией .тро-странствепным ф:г.ктуацш'! фазы СТ*,' случайного фазового объекта: V — С\р( - гт^,- ). "гга зависимость можег быть положена в основу тштерференшюнного способа измерения екггисшчсских параметров объектов, удовлетворяющих модглн "случайный фазовый экран". Рассмотрены схемные решения, з качественной форме определены закено\т?рпо-

сти увеличения контраста полос г. продольном направлении к зависимости от о,- и радиуса корреляции 1,, неоднородностей объяла [65].

Б рамках метода голофафнческой интерферометрии исследованы эффалы локали-зашш. осцилляции и обращения кошраста полос интерференции развитых сискл-полен д;1Кразлитых форм апертуры оптической системы )!0.13,15,lK.45.39j Определены условия получения полос с ярко выраженным осциллирующим контрастом ip;ic.2). устано-Блена роль импульсного опашка системы Р(.р-.) в зависимости параметров осцилляции вшшостн от формы апертуры. Показано, что контраст полос средней шпеношности поля г. плоскости изображения определяется нормированной функцией автокорреляции импульсных отклзссов системы н взаимным сдвигом §(рт )спекл-полец-

V(g, Р2) = if Р(Р; )Р * IP;. - g(P; ))d 2р, / ff Р( р: )Р * ГР: >d"p=

О)

Сформулировано концептуальное представление о тонкой амплитудно-фазовой структуре снега-поля. позволяющее физически наглядно, не прибегая к формальному корреляционному анализу, интерпретировать эффекты интерференции спскл-по.тсн с учетом дифракции света на апертуре оптической системы.

I .5

V

Л /f\

r \

ч> f.

'VfYA.

С 1

3 4

n t

рис.2. Экспериментальные точки п теоретические графики видносш полос средней интенсивности голохрафичсских пнтерферограмм вращательного сдвига для кольцевой (а) и двухшелевой (б) апертур наблюдательной оптической системы.

Продольное распределение вцдностн полос при интерференции спекл-нояей с лн-нейно изменяющимся в продольном направлении взаимным сдвигом <:(г! также имеет остьтлнрующиь харакг^> с несимметричной формой относительно плоскости максимальной видностн ¡15]. При этом поверхности равной вцдностн, например мшшмаль-11011, имеют не пиоосую. а криволинейную форму [30]. чю обусловлено изменением размеров спизюв в поперечном направлении от оптической оси. В областях с нулевой вид-носп.ю обнаружен эффект ветвления полос средней интенсивности ¡16.30.34.54] и пока-

lana ;анпс1!Мость :ipo -..b.íckiíh 'зтого уффекта от формы апертуры системы. Проанализированы дричины схожести проявлений :ффе;сгов ветвления полос средней чнтенснв-чосш и нетвле:шя полос я дислокациях волнового фронта спекл-модулпрованного поля. Ветвление полос, сопровождающееся появлением или исчезновением полос, ограничивает область применимости определен!!;! интерференционной полосы, как геометрического честа ючек равной ралюеш Фат интерферирующих во.тн.

?асечо|рены процессы формирования полос сре;шси интенсивности в интерферометре с мносомодопым оитическим подокном, используемом хн подвода излучения к 'миерферометру ¡45]. Показано использование зффекта лстльппап.м! полос я плоскости фурье-образа рассеивате.тя при его поперечном сдвиге для iC-ддтг; несущих полос и голо! рдфнчсскон шпчфферочетрни фазовых объектов [39|

Г.мва (.ФОРМИРОВАНИЕ ИНТЕРФЕРЕШмюиных полос в дг>у\:ж<.;кпт тонной ОПЕКЛ-ФО ГОГРАФНИ ¡3,7,19,21,22,27,28,36.42,43,47]

Рас'гмацзиваетея локализация и андность интерференшюнных полос в дзух-зкенозн-шмпкей спекл-Фогеграфни, роль операции пространственной Фильтрации в тгом методе ¡19,2!,36.42.47', проводите'! сравшпе.тьный анализ чувтяттедыюстей методов голо-графической интерферометрия и снекл-фотофафии. в частности, при регистрации обь-ехтного поля в фурье-плоскости [3,7,22,43]. Анализируются т-.озчомакх-ги нового метола спекл-фотогр.гЬ«и с объемной регистрацией объектной спекя-сгруктуры [27.28].

Показано, что двухлксно'шциоиная скекл-Фотография. как ц голографическ'лч интерферометрия. .:о кет рассматриваться s качестве средств." гзчлг'запки пптерферектт идентичных сцекл-.чояен. с изменяющимся * .пространстве взаимным едзигом. >т:г enсклио.тч формиу zi в резу.—.гат*; рзесетцпя освешпоиего излучения на идентичных. ззанмчо счсчтепммх елею-сфукту рах, :ат;с:г."ных па дрлх'жепознциоппоп спекло-грам.ме. 3 результате. информация смещении объекта, -арегистр'фованиа:! в виде со-.угзетсгв; ¡-.curo смещения ..-пгкл-сгрукгур, терепоеттеч яа ч7Г.и;«п>п1 иросграясгвеииым сдг.иг сцекл-мозз"Я!рсвя1!!«ых золи, ¡юрмпрутапк-ся я рассеянном па ¡:п-т:ло!"рлм?<е .дфра^шпчшом йо.че. П спсто очередь ззглмпьш гдвиг сиекл-подеи трансформируется в их азаичит!:! фаг.оЕЫ!*: сдвиг, что лривоглт к лсчгчгстг:" гсарт::!чл интерференционных ¡,'олос в области. где прооракетвехшый сдвиг полей становится меньше их радиуса корреляции. Тлкпзг образом образуются локлллзевпнпме з цространстве интерференционные полосы средней интенсивности в двухзксаочпшоннсй спекл-фотографии. Аналогичным образом фер.ч|фуготся полосы в го-теграфичеекой интерферометрии, е тем лишь отличием. что в топографической интерферометрии могут быть "^регистрированы :i

чисто фазовые возмущения объектного поля, которым, однако, отвечает определенны)! пространственный сдвиг спекл-поля в соответствующей области пространства [61]

Идентичность процессов формирования интерференционных полос в спекл-фото-графнн и голографической интерферометрии проявляется в первую очередь в локализованном характере образующихся интерференционных картин получаемых обоими методами, в идентичности распределения впдностн полос в области их локализации, включая эффекты осцилляции видиости и ветвления полос, и к совпадающей роли пространственной фильтрации объектного поля [19.21,36.42,47J Рассмотрены различные виды смещения объекта и соответствующие им локализованные интерференционные картины. Для вращательного сдвига экспериментально и теоретически показан осциллирующий характер впдностн полос [31.36]. Поскольку в еггекл-фогографии на тонкой спеклограмме всегда регистрируется поперечное смещение снеклов без фазовой модуляции, то это исключает возможность получения в плоскости спеклограммы локализованной интерференционной картины.

Общность физического мехашгзма образовать интерференционных полос в голо-графической интерферометрии и сискл-фотографии определяет гопможность проведения их расшифровки одинаковым образом. В частности, в спекл-фотографии можно применять способы шпернретации. разработанные для голографической инТерферо-метр!ш. В работе это показано на примере "метода счета полос" [36.47]. Такой единый подход к анализу гошмрафических и спекл-шгхерферограмм упрощает сравнит ельшлс исследования метрологических возможностей этих методов, Это позволило установить равную чувствительность методов и даже превышение чувствительности спекл-фотографии по пороговому значению (рис.3), что с методологической точки зрения важно для практики методов спекл-фотографии и голографической интерферометрии для установления их метрологических возможностей [7,22.43].

а б в

Рнс.З. Топографические интерферограммы (а,В) и спекл-интерферограмма (G). иллюстрирующие равную чувствительность при регистрации поля в фурье-плоскостп.

I9

С учетом разработанных представлений о процессе формирования интерференционных картнн в спекл-фотографии, рассмотрен новый для этого метода способ измерения продольных смешений объекта, заключающийся в объемной регистрации спекл-струкгур 127,28]. Этот способ имеет топографическую чувствительность к продольному смещению объекта, что недостижимо обычным способом спекл-фотографнн.

Таким образом, в данной часта работы разработан новый подход к объяснению физического мешизиа образования полос в спекл-фотографШ1, основанньш на рассмотрении двухэкспозшшонной спекл-фотографнп как средства реализации интерференции идентичных спекл-полей.

Глава 5. ПРОСТРАНСТВЕННАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ В ГОЛОГРЛФИЧЕСКОЙ

ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ |1,2,4-9,1?,12,14.17,20,23.06]

Показана фундаментальная роль пространственной фияьтрашш спекл-полей в го-лографической ннтфферометр>ш диффузно рассеивающих объектов [4]. Пространственная фильтрация преобразует корреляционные свойства интерферирующих спекл-полен и обеспечивает их взаимную коррелированностъ за счет расширения области пространственной корреляции комплексных амплитуд этп\ полей при уменьшении размеров фильтрующего отверстая, ц. как следствие, распнфенне области локализации полог и включение в нее, например, голографического изображения объекта. Положение плоскости фильтрации в объагпюм поле влияет на параметры наблюдаемых интерференционных картин вплоть до возможности исключения информации в наблюдае мой картине полос об определенном типе возмущения объектного поля Сформулированные положения о роли пространственной фильтрации в топографической интерферометрии совпадают с положениями о роли пространственной фильтрации в снекл-фотофафнн (Гл.4). Такое.совпадение обусловлено елниыми процессами формирования ншерферо-грамм в этих методах, основанным па тггерферештп идентичных спекл-полеи. Это утверждение, впервые сформулированное в работах ¡4,5,7,9,19], имеет важное ч ¿мололо-гическос значение для рассматриваемых методов, поскольку закладывает единые основы получения и анализа измерительной информации, регистрируемой этими методами.

При пространственно« фильтрации в различных областях восстановленного пол« показана возможность исключения из наблюдаемой ннтерффофаммы определенною - вида возмущения объезтюго поля [4,5.7]. В частности, теоретически и экспериментально установлена возможность исключения различных видог. смешений и деформаций объекта (рис.4). Анплошчные возможности реализуются и по отношению к другим типам возмущающих воздействии на объектное поле, включая голографнческузо ингерф« -

ромстрню фазовых объектов. Сформулирован следующий [гркнцнн пространственной фильтрации. При проведении прострлпсп.етюй фильтрации » области локализации интерференционных полос, обусловленных влиянием какою либо возмущении объект-ногс коля или совокупности возмущений, формирующаяся на выходе системы пространственной фпльтрашш ннтерферограмма сг.обо.ша от склада этих возмущений. Показано. что данный пришиш пространственной фигьгршиш может быть нстю-гьзо»::^ для риЬли'шык голографпческнх схемах. Наиболее эффективными <: интересными с практической точки зрения являются схемы голографии сфокусированного изображения и Фурье голографии, поскольку в них. реализуется йозмо.кносгь проведения пространственной фильтрации в области изображения н фурье образа объекта перасшп-релним лазерным пучком, что аа.т существенный энергетический выигрыш [7.8 j.

Метод пространственной фильтрации, как апостериорный метод разделения ин-формачнч о различных сосхавл-<зотих. «озмущепня объектною поля, упрощает техник-, >Kc:iepn:ie:¡ia н процесс расишфрозки гологрпфнч-ллк ингерферограмм. по-чоляя разбить его иа отдельные «алы. Глзрабо га;;;;г,:с лршпшпы пространственной фильтрашш líeüi'.iú.i^oa;-;:.: дл.г рстоилл "'¿¡.'¿ллдгмх задач при исследовании гемгиратуриыч

деформедтй и смещений объектов, с целью разделения вкладов деформаций и смещении объекта как целого в наблюдаемые гологр,.фпческие шггерферограммы [1.2,К.Л0Л3.2ь;.

а б

Голографические пнтерферограммы нзшбиой дсфорча!ши з сочетании с поперечным едьигом. получаемые прифильтрлшш объектного поля в фурье-гсюекосгн (а! и на значительном расстоянии 2.5^ за йен (б).

Показано, что при пространственной фильтрации в минимумах интерференционной кар гинь», локализованной в фурье-илоскости, реализуется голографнчгскнй способ вы-пзпа:а!я юображашй (комплексных амплитуд) [6.9.11.12,14,17]. Основными преимуществами этого способа является простота получения регулируемого сдвига <раз между

изображениями, а тэдгже возможность получения существенного энергетическог о вьпгг-рьтша в варианте голографии Фурье с использованием фильтрующего узкого лазерного пучка. Показана эффективность вьгпггакия нзображетш для измерения малых (</Л) смешений и для контроля нарушений микрорельефа поверхности [14,175.

Глина 6. ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ СНЕКЛ-ПОЛЕП В ТОЛОГРАФИЧЕСКОП ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ 11 СНЕКЛ-ФОТОГРАФИИ С ПРОТЯЖЕННЫМИ ЧАСТИЧНО КОГЕРЕНТНЫМ И ДИФФУЗНО КОГЕРЕНТНЫМ ИСТОЧНИКАМИ СВЕТА ¡31-33,35,38,53.55]

Представлены резу льтаты исследования, влияния параметров протяженных частично когерентных и диффузно когерентных источников света, используемых в голографп-ческой интерферометрии и спгкл-фотографнн на стадии записи или восстановления световых волн. В голографии с пространственно-модулированной опорной волной, в частности. спясл-модулированной волной, установлен и теореппееки обосновал эффект декорреляшш восстановленного поля ¡32,35,53]. Показано, что степень декорреляшш определяется коэффициентом (глубиной) модуляции, например, для спскл-модули-рованной волны - контрастом гпекл-сгруктуры р . Декорреляшш ьосстанав.-шгаемого поля приводит у. снижению впалости локализованных полос V в голографичсскон интерферометрии реального времени в соответствии с уравнением V = у 1/(1 + р* ), а в

методе двух экспозиций - V = 1/(1 + Р~) . Различие обусловлено влиянием положительного фактора декорреляшш. вызванного прострзнствешшм сдвигом регнстрируе-мого объектного поля в плоскости голограммы при смещении поверхности исследус-мого объекта. Представлены эксперниекгалыплс результаты. Отмечается, что эффекты декорреляции восстановленных спекл-полей будут наблтрдзться и при нспол1>зопа1п!г. опорных пучков с регулярной пространственной модуляцией, например, в голографичс-ски.ч схемах с двумя опорными пучками.

Установлено влияние на видносп. тгге^^ешшонтлх картин параметров нзлуч1. -ник протяженных источников. применяемых па стадии восстановления волн с дпухжс-позицнонньк -голограмм сфокусированного изображения и спекло1рзмм сдвига [31,33,35.55]. Теоретически исследованы случаи частично когерешного н диффузно когерентного освещения при наблюдении cпcкл-ннтepфq>oгpaммы в Фурье-плоскости Показана завнсимосп. пространственного распределения вищюсти полос в области н\ локализации полос от степени пространствешгой когерентности освещающего поля Для случая наблюдения полое в плоскости цчображени? спекло!раммы сдвига покачано [551.

что хоэффшщент взаимной корреляции интерферирующих полей, определяющий контраст полос, можно представить в виде

у(Др) = у12(Др)ц(Др). (6)

где у 12(Др)- степень пространственной когерентности освещающего излучения;

а(Лр)- коэффициент корреляции поля в плоскости изображения спеклограммы. Таким образом, если изобрагкающая (наблюдательная) оптическая система разрешает область прострацствеЕшой когерентности (или корре;шдш для дцффузно когерентного поля) освещающего излучеип:: з плоскости голограммы или спеклограммы. то в плоскости изображения цаб;иодастся спекл-зффект и распределение видносш интерференционных полос онреде.тяется формой и размера:,га апертуры оптической системы. В даотивном случае (когда вцдассгь полос определяется пространственной когерент-

ностью (для теплового источника) или пространственными корреляционными свойствами (для дцффузно ко£ ерентного источника) освещающего поля. При тгом для голепрафии сфокусированного изображения установлена хар-щаерная особенность -¡гротт.кецу.оегь области локализации полое определяется не только нрострамсгиетюй koi eponiho'-ttíio, но :: зремедлой когерентностью восстацаадаьаюпего излучения за счет наклонного падения на голограмму восстаназлизаюгцего пучка [311.

Выявлен и теоретически обоснован эффект декоррелятиш идентичных снекл-полей.. обусловленный взаимным наложением регистрируемых сиекл-структур [35]. Если взаимный сдвиг спекл-структур превышает размеры сиеклов, то коэффициент дехорреляшш расен Т = (4 + |3-)/(4+2Р2) . Для развитойсискл-сгруктуры Р = 1 и Т = 0.8 .

Установленные свойства двухлкспозкциоиных спеклограмм н голетрамм сдвьта положены в основу нового способа к устройства оценки параметров аространствегаюй когерентности светового излучения в условиях предельно малых значений радиуса поперечной пространственной когерентности [33].

Проанализированы закономерности декорреляшш сиекл-полей при освещении оп-цркчкн неоднородных объектов спехл-ксяущгрозанным излучением и определены условия наб.тюдення полос в слекл-фотографии и топографической интерферометрии '3S1. Получены ко шч.ствснные зависимости между контрастом полос, величиной смете:".!* объекта и радиусом корреляции освещающего поля. Теоретически обоснована возможность существенного увеличения кошраста полос в спекл-фотографии вследст-зне penicrpauHii усредненной вторичной спекл-структуры при непрерывной смене реа-лнзацнн оезешякпцего ПьЛя во время записи спеклограммы [38].

Глава 7. ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ СПЕКЛ-МОДУЛИРОВАНПЫХ ВОЛН В ПОЛЕ ДИФРАКЦИИ ПРОСП'АНСТВЕШЮ-МОДУЛИРОВАИНОГО ЛАЗЕРНОГО ПУЧКА НА СЛУЧАЙНОМ ФАЗОВОМ ОБЪЕКТЕ ¡44,52,58-60,62,66-69] Изложены результаты теоретических и экспериментг.ть::ых исследовании дифт7,и--ции лазерного пучка с пространственной модуляцией виде регулярных шггсрфере;ши-онных полос на случайном фазовом объекте. Установлено, что для периода модуляции

Л , превышающего размеры неоднородностей объекта 1ф , в рассеянном поле формируются полосы средней интенсивности. эволюция контраста 1:оторых в продольном направлении (рис.5) определяется периодом полос модуляшт и эволюцией корреляционных свойств поля п зависит от статистических характеристик рассеивающего объекта. Показана справедливость физической модеш интерференции взанмносмещенцых ::ден-тзгчных частично развитых снекл-полей, предложенная в работе для аде101зтн0й интерпретации эффектов изменения контраста полос в рассеянном излучешш. Установлена роль эффектов корреляции снекл-полей и их влияние на характер изменения контраста интерференционных полос в пространстве за случайным фазовым объектом. Показано, что пространственно-модулированные лазерные пучки могут был. использованы в качестве нового средства определения корреляционных свойств снскл-полей в области, непосредственно примыкающей к поверхности рассеивателя.

В приближении дифракции Френеля и гауссовой статистики оптических неоднородностей объекта, удовлетворяющего модели "случайный фазовый экран", установлена связь между относительным контрастом полог \г/\гд . где У(; - контраст полос в освещающем пучке, н статистическими характеристиками неоднородностей объпгта ¡66] Если радиус апертуры освещающего пучка >У > 2А, то изменение относительно! о кон-

а

б

Рис.5. Полосы интерференции в освещающем (а) и рассеянном (6) поле.

траста полос средней интенсивное™ в области, примыкающей к объекту. /.< 7.-; ^ где 1с - радиус корреляции граничною поля, с абсолютной погрешностью не более 0.05 определяется коэффициентом корреляции граничного поля и, (Ар. 2 = 0):

= и,(ЛОД.0) = ехр[-.а^(1-К,(Л;(2!)|]. (7)

где АС (?) = ' А - взаимный сдвиг спекд-полен: <т0: и К0(АС) - дисперсия и коэффициент корреляции фазовых флукгуаццй граничного поля. На рис.й показаны зависимости \г(г)А'д , определяемые соотношением (7) (безналичный освещающий пучок.

Л' = со ), и зависимости, полученные с учетом ограшгчешюсти апертуры освещающего пучка ('а/А = 6 ). Схема экспериментальной установки представлена на рнс.7. При чис-.!с:шых расчетах дм одномерного объекта коэффициент К,-, аппроксимировался функцией вида КДАх) - ехр|^-|соб" (лАх, 210 ) . Подъем кривых и экспериментальных данных для 2>2д обусловлен влиянием ограниченности освещающего пу чка.

/ТГГГ1 Г1-гтгп-гл 1. К I) 1

О 20 « № 8) 100 ьмм о 20 40 ео 30 112

а. о.

Рис.6. Теоретические графики относительного ко траста полос в рассеяшюм поле ет безграничного [ 1-5) ц ограниченного (1'-5') освещающего простр■шетвешю-модудирон.ишого пучка и экспериментальные данные для СФЭ с пеоепи. пирующим (а) и оиш.1Д1фуюишм (6) ко >фф:цшенгамн корреляции неоднородностей.

Г.1ким обраюм, установлена возможность применения пространственно-модулн-ронапнмх лазерных пучков в качестве нового средства когерептно-оптпчеехого контро-.1-.: средних статистических параметров фазовых рассеивающих объектов [44.52 53-60.67'. Рисунок 8 ..чиопстр1гр}ег высокую 1фОстранствс1шую разрешающую способность метода 1фи определеньи коэффициента корреляции неоднородностсн объекта. Дзз повыше-

гшя быстродействия и эффективности таких измерительных систем предложено использовать пучки с пространствешю-времеиной модуляцией в виде бегущей волны гпгген-сивности интерференционной картины [44.52.58].

6

Рис.7. Схема экспериментальной установки:

1- лазер: 2 - формирователь лазерного пучка с пространственно-временной модуляцией: 3 - поворотное зеркало. 4 - СФЭ: 5 - фотоприемник с шелевои апертурой: 6 - столик продольного перемещешгя; 7 - блок обработки сигнала; 8 - шгтерференционные картины в лазерном пучке до и после СФЭ.

АХ, ним

Рнс.8. Коэффициенты корреляции Кс (Дх) кеоднородностен объекта. установленные по экспериментальным данным У(г)А'„ (а и 6 соответственно но кривым I и 5 рис.6;: 1 - экспериментальные кривые1 2 - аптгроксимггруютие кривые.

Проанализированы разлтшьге варианты использования пространственно-модулггрованных пучков: при освещении объекта расходящимся, сходящимся и сфокусированными пучками [68.70;: при наблюдегпт полос в пространстве изображений: при нспользовашл! локализованной пространственной модуляции в освещающем поле; при нспольэовагпш снекл-модулинованного пучка Рсзулг.таты шн£шза позволяют сделай, вывод о возможности использования [гространсгвенно-модулнрованных пучков в тш>-лнчных оптических схемах и различных задачах диагностики рассеивающих сред.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ Г

Главньш результат работы состоит в развитии теоретических, экспериментальных и методологических основ шггерферсищш спекл-модулнрованных волн, что определяет вклад авюра диссертации в развитие зюго направления физической и прикладной оптики. В работе подучены следующие основные результаты. •

1. Развита теория интерференции неиденхичных (некоррелированных.) сиекл-по.^ей, включающая в рассмотрение разред^-цсшую способность фотонриемннка. поперечный радиус корреляции полей и характеристики детерминированных фазовых раенределе-шш в снекл нолях, что ¡;сз;ю."П.ло: 1) установить закономерности формирования сигнала сиекл-ингсрфсромегра малых перемещений с гауссовым и сиекл-модулнрованным опорными нучкшлк, сфор:.;у;з:рог£'П. сох.г^совый-л интерферирующих полей а определить методологию оценки сгагистичеситх параметров сигналов в этих интерферометрах, а также установить возможность адаптации интерферометра п\тем смены реализа:ын опорного спехл-ноля; 2) установить заансг-.яоегь контраста интерференционных полос средней итодлшыост от патетических свинств рлсселвателя - источника часшчяо развитого сц&сл-поля. и тем самым заложить физические основы нового направления в оптических измерениях - лазерной интерферометрии случайно неоднородных объектов.

2. Определены закономерности ингерферелщюшюго взаимодействия лдентичкых (коррелированных) спскл-цСщсй сформуллровалы условия нгб:иоденпя полос средне!! ишенсивности как с испс.'гьзоиашем классических схем оптической шгггр'уеромстрии. так и с а>чо1аю методов голографии. 'Уто позволгыо: 1) установить закономерности пространственною распределения вщщости ишсрфсрспгзкничыу полос соелней интенсивности в области их лока-Бпации; 2) оиредс-'даь условия проявления эффектов осцилляции шыностн и в., ■ ¡нети полос и их связь с апертурой оптической системы: 3) гфор-' ••■лирокать концептуальное представление о тиикон амплитудно-фазовой структуре спек~-;юля ц фи .чески наьтяхчо проинтерпретировать эффекты чнтерференшш спехл-полей с учеюм дифракции света на апертуре оптической системы; 4) ускшомпь кело-ка.".<з«ь;:н1Е>;й характер полос шчерференнин идентичных частично развитых спекл-полей и зависимость их контраста от статистических параметров случайного фазового • Юоскга: ¿> установить аналогии в интерференции коррелированных опекл-полей и в инг^рферешиш частично когерентных полей протяженных источников света.

Г1ска..икю, -тто в основе физического процесса формирования полос сседней !ш-.'л'.еланостн з двухэкснозиционной спека-фогограшин лслзгг явление интерференции ндлшртмых спекл-полей, что позволило: !) установить ::р;нщпш'..тльцую роль про-

странственнон фильтрации при наблюдении интерферограмм и. закономерности проявления эффектов локализации и осцилляции вида ости полос; 2) теоретически п экспериментально обосновать равенство чувствнтельностей методов спекл-фотбграфш! и голо-графической интерферометрии при соответствующем выборе плоскости регистрации объектного поля: 3)'реализовать новы;: метод спскл-фотографпн с объемной регнетра-пией спекл-сгруктуры объектного поля,-

4. Показана пршлшпналькая роль пространственно!} фильтрации восстановленного объектного поля г. голографической интерферометр'«!. определяющая видность и форму' наблюдаемых интерференционных полос; установлена новая возможность разделения вкладов различны:. типов возмущения объемного поля в интерферограмму при соответствующем выборе области пространственной фильтратам.

5. Выявлены эффекты декорреляшш полей в г'олограф1!ческой ннтерферомстрш! и сп?кл-фотогргф;и при использовании' протяженных источников света. Установлены закономерности: 1/ дскоррелщип восстановленного с голограммы спекл-поля н уменьшен« контраста нктерферограмм лрй ' использовании ггространстпенно-мод>лироьа1шой опорной волны: 3) влияния степени пространственной и времогаой когерентности восстанавливающего светового пучка т:з параметры полос в готографн-ческой гаперферометрш! сфокусированного изображения и спекл-фото1ряфш1;

Зд декорреляшш объектных спекл-полен при использовании спскл-модулироьанного освещающего излучения и определены для этого случая условия наблкаешм полос в спекл-фотографии и голографическон интерферометрии.

6. решена задача прохождения пространствсдао-модулзфовгшного лазерног о пупса через тонкие фазовые рассеивающие среды, установлены закономерности интерференции спекд-полей в поле дкфрлтетш- тккого пучка в пространстве за пределами срсды: разработаны физические и методологические основы нового направления в' когерентно-оятцческих измерениях, базирующегося ::а использовазпт зоилирутошнх лазерных пучков е. пространствешто-временной модуляцией.

СПИСОК ОГГУ'БЛИКОВАНИЫХ РАБОТ

1. Федулееь Б.В., Рябуло В.П., Рабгаш в.в. о возможности тмереиия температурного коэффициента шшейного расшнрешш- анизотропных н изотропных материалов методом ■голографическон интерферометрии //В кн.: Голография и оптическая обработка информации: методы и аппаратура. - Л.: Л11ЯФ.1980.- С.219-228.

2. Федулеев Б.В., Рябухо В.П.. Рабкин В.Б. Измерение температурного коэффициента линейного расширения методом голографической интерферометрии //ЖТФ. - 1982. -Т.52. - В.2. - С.324-329.

3. Клименко И.С., Рябухо В.П. Об особенностях получения и интерпретации спекл-интерферограмм сметаемых объектов /ОКТФ. - 19S2. - Т.52. - В.5. - С.396-900.

4. Клименко U.C., Рябухо В.П. Пространственная фильтрация в голографической ин-терферометрни//В кн.: Прикладные BOirpoci.i голографии: Материалы XIV Школь; по голографии. -Л.: ЛИЯФ, 1982.-С. 62-80.

5. Клименко U.C.. Рябухо В.П.. Федулеев Б.В. О разделении информации относительно различных видов перемещения в голографической интерферометрии на основе пространственной фильтрации //Опт. и спектр. - 1983. - Т.55. - В.1. - с.140-147.

с. Г'лименко И.С.. Рябухо В.П.. Федулеев Б.В. Голографическое вычитание изображении с гюмошью пространственной фильтрации //ЖТФ.-1983.-Т.53.-В.5. - С.888-891.

7. Клименко U.C.. Рябухо В.П., Федулеев Б.В., Лохова Н.В. Об особенностях голо-графических и сиекл-ицтерферограмм, получаемых при регистрации объектного светового ноля в фурье-штоскости //Опт. и спектр,. - 1983. - Т.55. - В.З. - С.483-489.

8. Андреев A.A., Рабкин В.Б., Рябухо В.П.. Сурменко Л.А., Федулеев Б.В. Измерение термосмещенин катода вакуумного прибора методом голографической интерферометрии //Электр, техн.. Сер, Электр.СВЧ. - 1983. - В.З.- С.44-48.

9. Клименко И.С., Малов С.Н.. Рябухо В.П. Голографическое вычитание изображении на основе решетрацчц в фурье-плоскостн и пространственной фильтрации узким пучком //Доклады АН СССР. - 1983. - Т.272. - N.2. - С. 365-369.

50. {уешецко И.С.,Рябухо В.П.,Федулеев Б.В. Проявление тонкой структуры спекд-нолен при их когерентном сложении/ЛТисьма в ЖТФ.-1983.-Т.9.- В.22.- С. 1381-1385.

11. A.c. СССР N 1056127. Гояографичгскнй способ вычитания изображений. / jCaiwemco И.С., Мало в С.Н., Рябухо В.П. G 03 H 1/16, Опубл. в Б.И.. 1983. N 43.

12. A.c. СССР N 1116863. Топографический способ вычитания изображен™. 1 Клименко И.С., Малов С.Н., Гябухо В.П., Лосевский H.H. О 03 H 1/16.

13. Клнмснко И.С., Рябухо В.П., Федулеев Б.В. Проявлише гонкой структуры снекл-нолей ири их интерференции //В кн.: .\[етоды и устройства оптической голографии. - Л.: ЛИЯФ, 1983. - С. 70-183.

14. Клименко U.C.. Малов С.Н.,Рябухо В.П. Голографическое вычитание изображении на основе регистрации н пространственной фильтрации з фурье-плосхости ' //В кндфнзические основы и прикладные вопросы гояографии.-Л-: ЛИЯФ, 1984.-С.74-101.

!5. Клименко U.C.. Рябухо В.П.. Федулеев Б.В. Роль тонкой структуры спеклов в локализации интерференционных полос, возникающих при суперпозшпш спасл-полей //ЖТФ. - 1985.-Т. 55.-В. 2.-С. 417-419.

16. Клименко U.C.. Ряоухо В.П., Федулеев Б.В. Эффект 'ветвления" шперфереиин-онных полос при суперночишш идснтичщ,1х спекл-полей // ЖТФ.-1985.-Т.55.-В.5.-С.980-983.

17. Клименко U.C.. Рябухо В.П. Применение голографического вычитания изображений на основе пространственной фильграшш для выявления нарушений мтфоре-льефа поверхности//Опт. и спектр.. - 1985. - Т. 59.- В. 2. -С.398-403.

18. Клименко U.C.. Рябухо В.П., Федулеев Б.В. Проявление тонкой амплзгтудно-фазовой структуры спекл-полей при их когерентной суперпозиции /ЖТФ. - 1985. -Т.55,-В.7. - С.1338-1347.

19. Клименко П.С.. Рябухо В.П., Феду леев Б.В. Локализация шггерферешшокных полос и зффеш осцилляции в иди о ста т. спекл-интерферометрии // ЖТФ. - 1985. - Т.55. -В. 10 - С.2045-2048.

20. рябухо В.П.. Клименко U.C.. Якунин А.Н. Исследование тепловых смещений электродов электронной г.ушки методами голографической и еппел-ннтерферометрнн // Электр. техн.. Сер. Электр. СВЧ. - !986. - В. 2(386). - С. 44 -48.

21. Клим ею; о II.С.,ряоухо Е.П Федулеев Б.В. Осцилляция вцдности и локализация полос в сне!сл-И1Перфс-роиетрии //ЖТФ.-1986.-Т.56.-В.9.-С.1749-1756.

22. Клименко П.С.. Рябухо Б.П., Феду леев Б.В. К сравнению чувствительности и точности методов голограо>ической п спскп-ицтерферометрин при рсгасгряции в фурье-плоекости//Опт. и спектр.. - 1980.-Т. 61. - В. 5,- С.1118-1123.

23. Горба1снко Б.Ь . Раокин В.Б.. Рябухо В.П., Сурмецко Л.АЛ 1сследовага!с деформации корну сов'модуле» твердотельных СВЧ-прнборов методом голограочгаеской ипгер-феромстрни //Электр. техн.. Сер. Электр. СВЧ . - 19S6. - В. 10(394). - С,31-33.

24. Горбатенко Б.Б.. Клименко U.C.. Рябухо В.II. О некоторых особенностях интерференции нецдентнчных сиал-иолси //Опт. и сяагф.- 1987,- Т.62.- В.6.-С. 1367-1372.

25. Горбазенко Б.Б., Юшменко IÍ С.. Рябухо Б.П . Сурченго Л.А. Лазерный сип:.! интерферометр дд.1; измерения температурных изменений медгоигтродных расстояинн *ВИ СВЧ Электр техн. Сер Электр. СВЧ -19S7.- В.7(401).-С.53-55.

2i.;. í'opóaieiaco Б.1: . Кдлченко U.C.. Рабкнн В.Б.. Рябухо В.П.. Сурмецко Л.А. Примените лазерной ишерфпюметрни для контроля технологии изделий элпегроньой толп1-кп /Обзоры по эле:лрС)Ичой техшше. Сер.7. Технология, организация производства н оборудование. - >,!.: ЦШШ. "Электроника". - 1987,- В.¿(1278) - 56 с.

27. Клименко И.О., Кривко Т.В., Малой С.Н.. Рябухо В.П. Спекл-интерферометрия продольного смещения с объемной регистрацией спекл-структуры //ЖТФ. - 1988. - Т.58. -В.1. - С.182-186.

28. Л.с. СССР №1 450535. Способ интерференционного измерения смещений. . / Клименко И.С., Кривко Т.В., Рябухо В.П. G01 В 9/025.

29. А.с^СССР N. 1374042. Интерференционный способ измерений относительных перемещений диффузно отражающих поверхностен л устройство для его осуществления./ Горбатенко Б.Б., Клшкшсо И.С.. Рябухо J3.П., Сурмешсо Л.А. G 01 В 9/021. Опубл. в. Б.И. 15.02.88. Бкзл. No.ó.

30. Клименко И.С., Сатаеа Я.Р.. Рябухо В.П., Федулеев Б.В. Нули лидносги и ветвле-Ш1е интерференционных полос при суперпозиции идентичных спекя-цолей // ЖТФ. -1988. - Т. 58. - В. 10. - С. 1955-1964.

J1. Клименко U.C., Горбатенко В.Б., Рябухо В.П„ Федулеев Б.В. Локализация и вид-ность полос а годо графической и агегл-интсрфсрометр1ш с протяженным восстана-злиаающнн источником //ЖТФ. - 19SS, - T.5S, -В. 10. - С.194-1-1946: ' •

32. Горбатенко Б.Б., Клименко íf-.C., Рябухо.В.П. О природе декорреяяцяи спекл-полей в голографической интерферометра с ¡фостраиственно-модущфован-ноц опорной волной //Опт. и спектр. - 1988. - Т. 65. - 3, 3. - С. 666-471.

. 33 . A.C. СССР No. 1450S5I. Интерферометр для измерешея пространственной когерентности етнчесхого излучения / Горбатенко Б.Б., Клименко U.C., Рябухо В.П., Федулеев Б.В. G 01 J.9/02.

34. Горбатенко ÍJJ3., Клименко U.C., Рябухо В.П., Сатаев Н.Р., феду леев Б.В. Эффект веггвЛсния интерференционных полос при суперпозиции идентичных спекл-поиеи //В кн.: Голография: теоретические н прикладные запроса,- Л.: ЛИЯФ.-1988.-С.42-49-.

35. Горбатенко Б.Б., Клименко U.C., Рябухо В.П., Фех/лсез Б.В. Локализация и вид-ность полос в голо!рафической и хпеклчитерферомегрин с протяженными опорным и восстанавливающим исючьшками //В кн.; Голография; теоретические и прикладные вопросы; - Л.: ЛПЯФ. - 1988. - С.80-99. '••'„•

36. Клименко U.C., Рябухо В.П., Федулсе» Б.В. Локализация интерференционных полос в спека-интерфсррметрии // В кн.: Применение методов и средств голографии. - Л.: ЛШФ. - 1989.-С-.75-102.

37. Горбатенко Б.Б,. Клименко И.С., Рябухо В.П., Сурменко Л.А. Спекл-шперферсметр для алтиматц.-игро ванного измерения относительных смещений шероховатых поверхностей //В сб.; Диагностические применения лазеров и волоконной оптики. .4. 2. - Саратов: Изд-во СГУ, J989. - С. 8-1U

38. Горбатенко Б.Б., Клименко И.С.. Рябухо Б.П. Особенности формироваш!я полос в голографическои и спекл-гагтфффометрни при освещегат объекта спекл-молул!фовагагым излучением // В сб. научн. тр.: Лазерная интерферометрия. - М.: МФТИ. - 1989. - С. 38-45.

39. Рябухо Б.П.. Федхлеев Б.В. Об одном способе формирования полос конечной спгрнны в голографическои шггерферометрш! фазовых объектов //Б сб. научных трудов: Лазерная шггерферометрия. - М.: МФТИ. 1089. - С. 46-49.

40. Рябухо В.П.. 'Ульянов С.С. Амплитудно-фазовая модуляция сигнала спскл-ннтфффсметра вибраций//Письма в ЖТФ. - 1991. - Т. 17.-В. 13.-С- 11-16.

41. Рябухо В.П.. Ульянов С.С.. Седельников В.А. Формирование и статистические свойства сигнала спап-интфферометра для измереш!я вибраций.// В сб.: Примените динамики спеклов для изучения шфоховзтостн. вибраций и деформаций конструкций Препринт ИМ.АШ Ур.О. АН СССР - Свердловск. 1991, - С. 26-42.

42. Клименко П.С., Крнвко Т.В.. Рябухо В.П. Продольная структура спеклов ¡1 ее роль б пнтфффеншш пдекпгчш,1х спекл-полен /ЖТФ. -1991. - Т.61,- В.9,- С.73-81.

43. Klimenko I.S.. Ryabukho Y.P.. Fedaleev B.V. Comparison of the sensitivity and accuracy of holography and speckle interferometry with Fourier-plar.e recording /,' In book: Selected Papers on "Speckle metrology". SPIE Milestone Series.-V.MS35.-1991.- P.425-429.

44. Рябухо В.П.. Зимняков Д.А.. ГолуGeiniep.a Л.И.. Федулесв Б.В. Лазерный шггффе-реншюнный метод нзмфения шфоховатости повфхности //В сб. няучн. тр.: Оптнчепгнг поля и оптические методы обработки информации -М.: МФТИ. 1991.- С.39-3?.

45. Клименко П.С.. Рябухо В.П.. Федулесв Б.В.. Пфспслнцыка О.А. Спекл-шггфферометры на многомодовых оптических волокнах и ятутах с совмещенными идентичными спет-полями //В сб. научн. тр.: Оптические поля н оптические методы обработки гакЬормашш. - М.: МФТИ. -1991. - С. 38-44.

46. Ryabukho V., ITyanov S. Spectral characteristics of dynamic speckle-fields intcricr er.ee signal for surfaces motion measurcments//Measurement.-1992.-Y.!0.- NI.-F.39-42.

47. Klimeni.o I.. Ryabukho v.. Fedulecv B. Localization and visibility of ml erf стеле: fringes in speckle photography .'/Proc. SPIE: Laser Jntcrfcromctry TV: Computer-Aided Intcnrrometn. - V.1553. - 1«92. - P. 690-701.

48. Горбатенко Б.Б.. Клименко П.С.. Максимова Л.А., Рябухо В.П. Статистические свойства пространственного распределения фазы развитого спскл-поля // Письма в ЖТФ - 1992. - Т. IS.- В.2. - С. 28-28.

49. UVyanov S.S., Ryabukho V.P., Tuchin V.V. Speckle interferometry Ei the measurements of biotissues vibrations //Proc. SPIE: Holography, Interferoraetry and Optical Pattern Recognition in Biomedicine П. - 1992. - V. 1647. - P. 125-136.

50. Ryabukho V.P., Tuchin V.V., Ul'yanov S.S. Interferemional methods of speckle optics in laser diagnostics of surface //Proc. SPIE: Microtechnology and Laser Diagnostics of Surfaces. - V. 1723. - 1992. - P. 143-151.

51. Gorbatenko B.B., JClimenko I.S., Maksimova L.A., Ryabukho V.P. Statistical properties of spatial phase distribution in developed speckle-field .//Proc. SPIE: tnterferometry: Techniques and Analysis. - V. 1755. - 1993. - P. 279-285.

52. A.C. No 1810751 Al. Способ измерения шероховатости поверхности изделия / Ря-бухо В.П., Б.В.Федулеез,- Зимняков Д.А., Ткаченко В.А.. Полькнна O.II. Опутал. 24.04.1993. в Бюл. No. 15.

53. Gorbatenko В.В., Kliroenko I.S., Ryabukho V.P. On the nature of speckle-field decorrelation in holographic interferometry with a spatially modulated inference wave //Proc. SPIE : Selected Papers on "Coherent measurements and data processing methods and devices". - V. 1978. - 1993.-P.88-96.

54. Klimenko I., Sataev I., Ryabukho V., Feduleev B. The visibility zeros and interference fringe branching with identical speckle-fields superposition.//Proc.SPffi:"Selected Papers on "Coherent measurements and data processing methods and devices".-V.1978.-l993.-P.97-l 11.

55. BClimcuko I., Gorbatenko В., Ryabukho V. Fringe localization and visibility in holographic and speckle-intcrferometry with broad reconstruction source //Proc.SPIE : "Sdeetcd Papers on "Coherent measurements and data processing methods and devices". -V.1^78. - 1993. - P.213-223.

56. Ravbukho V.P., Tuchin V.V., Ul'yano» S.S., Zimnyakov D.A. Coherent optical

A

techniques in biomedical diagnostics //Proc. SPIE: Cell and Biotissue Optics: Application in Laser Diagnostics and Therapy. - V.2100. - 1994. - P. 19-29.

57. LTyanov S S„ Ryabukho V.P., Tuchin V.V. Speckle interferometry for biotissue vibration measurement // Optica] Engineering. - 1994. - V. 33. - N'.3. - ?. 903-914.

58. RyabukhoV., Avetisyan Y., GrincvichA., Khomutov V.Surface quality inspection usin™ a iascr beam with a regular dynamic interference paltenr//Proc.SPIE: Industrial Optical Ken-sing Л Metrology: App..cation & Integration. Ar.2066.-1994.- P.168-179.

59. Рябухо В.П., Аветисян Ю.А.. Грш1свнч A.E., Зимняков Д.Л., Голубенцева Л.Н. 'Эффекты корреляции сискл-полей при днфракшш пространственно-модулированного лазерного пучка на случайном фазовом экране //Письма в ЖТФ.-1994.-Т. 20.-В.11.-С. 74. 78.

60. Ryabukho V.P., Avetisvan Yu.A., Surnenova A.B., Zimnyalcov D.A. Correlation method c! surface roughness testina using a spatially modulated laser beam //Proc.SFIE: "New Techniques and Analysis in Optical Measurements". - V.2340.- 19S4. - P.503-512.

61. Ryabukho Y.P. Klimenko I.S., Golubentseva L. Interference ot laser speckle fields /ЛТос. SFIE: "New Techniques and Analysis in Optical Measureraents".-V.2340.-1994.-P.513-522.

62. рябухо В.П.. Аветисян Ю.А.. Го.тубенцева Л.П., ГрннеЕ1гч А.Е.. Зимняко» Д.А. Диагностика рассеивающих объектов е использованием. простракственно-модулзфоваттного лазерного пучка //В сб. научн. тр.: Лазерная интерферометрия - М.: МФТИ. 1994,- С.4-13.

63. Гсрбатетсо Б.Б., Зимняков Д.А.. Рябухо В.П. Лазерный спегсп-нктсрферометр тем,-псратурцых деформаций //В сб.: Применение лазеров в науке и технике. Матер. 6-го Межреспубл. кауч.-техн. семинара. Иркутск. ОАТФ ИНЦ РАН, 1994. - С.51-53.

64. Гсрбатспко Б.Б., Клименко И.С., Максимова Л.А., Рябухо В.П. О некоторых статистических свойствах разности фаз в развитом слетсл-модулироваииом поле //Опт. и спектр. - 1995. - В. 2. - С.316-319.

65. Рябухо В.П. Интерфгрсшптя часпгчно-развнтых спекл-полей // Опт. и спектр. -1995. - Т. 72. - В.6. - С.970-977.

66. Рябухо В.П.,' Аветисян Ю.А., Сумгнова А.Б. Дпфракютя простргшствснно-модултфоваштого лазерного пучка на слу'тайном фазовом экране //Опт. и спсктр.-1995 -Т. 79. - В.2. - С.299-306.

67. Рябухо В.П. Диагностика рассеиваг-ошпх объектов с использовшшем зондируют." го лазерного пучка с пространственно-временной модуляцией //Опт. техника. - 1995 -В.3(7). - С.19-22.

68. Psoyxo В.П., Чаусааш А.А. Интерференция cna^i-noneii в зоне днфрагалт сфокусированного простра1-:стг.е1шо-модулировалиого лазерного пучка на случайном фазо-Еом-экране//Письма в/КТФ. - 1995. - Т.21, В.16. - С.57-62.

69. Ryabukho V.P., Khomutov V.L., Arshuk О. A., Chaussky A.A., Terent'eva I.F. Liaht interference in diffraction field of spatially modulated laser beam behind random pha«r object.//Proc. SPIE: Holography and Correlation Optics. 1995. - Y.2647. - P.63-74

70. Rvabnkho V.P., Khomutov V.L., Tuchin Y.Y. Speckle-interferometers with matched _ wave fronts for measurement of vibrations and small displacements //proc.eipli.:

"Interferon!etry VII: Techniques and Analysis", 1995.- V.2544. - Р.327-336.